一種五軸雷射切割機的製作方法

2023-10-17 10:55:54 2

本實用新型屬於切割機領域，具體地說，涉及一種五軸雷射切割機。

背景技術：

雷射切割機就是將雷射束照射到工件表面時釋放的能量來使工件融化或者氧化，以達到切割和雕刻的目的，具有精度高，切割快速，不局限於切割圖案限制，自動排版節省材料，切口平滑，加工成本低等特點，將逐漸改進或取代於傳統的切割工藝設備。

中國專利申請號201110368947.4，公開日2012年6月20日的專利申請文件，公開了一種雷射切割機，包括床架、光路側架、光路橫架、雷射頭、雷射頭連接座以及光路護罩，床架兩邊設有滑軌，其中部沿設有縱向絲杆；光路橫架與滑軌滑動連接且與縱向滾珠絲杆傳動連接，光路側架上部沿滑軌方向設有光路縱向通道；光路橫向通道一端與光路縱向通道一側滑動連通，連通一側設有光路護罩；雷射頭設置在雷射頭連接座上與光路橫向通道連通，光路橫向通道上設有光路護罩，雷射頭上設有兩個水冷孔以及氣路孔。該技術方案通過其上部的兩個水冷孔內的循環水冷卻可以有效地降低雷射頭的溫度，延長雷射頭的作業時間和使用壽命；氣路孔有效地避免廢屑影響正常作業；防塵護罩可有效地防塵，使得雷射頭縱向以及橫向的移動精確有效。中國專利申請號201610256351.8，公開日2016年6月15日的專利申請文件，公開了一種八軸的三維表面雷射微結構的加工機構。一種八軸的三維表面雷射微結構的加工機構，包括五軸工具機、三維掃描振鏡、雷射器和控制系統；雷射器設在五軸工具機的Z軸上；五軸工具機設有可旋轉的載物臺；三維掃描振鏡設置在雷射器上；控制系統包括用於控制五軸工具機和三維掃描振鏡的運作模塊和用於控制雷射器的數據模塊；控制系統分別與五軸工具機、三維掃描振鏡和雷射器信號連接。該八軸的三維表面雷射微結構的加工機構解決了傳統咬花方式的諸多弊端，在五軸工具機上設置三維掃描振鏡，使機構可在工件內部空間內進行加工，大大增加加工自由度，減少受工件大小而制約的限制，提高了加工效率，加工效果更好，加工成本更低。

但上述兩份專利文件公開的技術方案，只能手工轉動和調節，角度只能是固定的，只能實現兩個方向的加工，無法加工不規則的曲面。

技術實現要素：

1、要解決的問題

針對現有雷射切割機的雷射頭角度不能自動調節，無法加工不規則曲面的問題，本實用新型提供一種五軸雷射切割機，能有效實現雷射頭的角度調節，動作靈活，結構簡單，能起 到精確加工不規則曲面的效果。

2、技術方案

為解決上述問題，本實用新型採用如下的技術方案。

一種五軸雷射切割機，包括床架，所述的床架上設置有縱嚮導軌，所述的縱嚮導軌上設置有橫嚮導軌，所述的橫嚮導軌上設置有雷射發射器，所述的橫嚮導軌上表面設置有移動凸軌，側面設置有支撐凸軌；所述的移動凸軌和支撐凸軌位置相互垂直；所述的雷射發射器包括移動架；所述的移動架為L形，其內側面分別設置有移動卡軌和支撐卡軌；所述的移動卡軌和支撐卡軌位置相互垂直；所述的移動卡軌與所述的移動凸軌對應；所述的支撐卡軌與所述的支撐凸軌對應；所述的移動架的外側面設置有升降裝置；所述的升降裝置下端通過連接架連接件設置有連接架；所述的連接架上設置有雷射頭。

優選地，所述的橫嚮導軌上表面還設置有齒條；所述的移動架上設置有移動電機；所述的移動電機底部連接設置有齒輪；所述的齒輪與所述的齒條對應。

優選地，所述的移動電機為伺服電機。

優選地，所述的升降裝置為滾珠絲杆；所述的滾珠絲杆包括螺杆和螺母；所述的螺杆一端設置有升降電機；所述的升降電機固定在移動架上；所述的螺母與所述的連接架連接件固定連接。

優選地，所述的升降電機為伺服電機。

優選地，所述的連接架連接件上固定設置有旋轉電機；所述的連接架與所述的旋轉電機連接。

優選地，所述的旋轉電機為伺服電機。

優選地，所述的連接架為「7」字形，其下端固定設置有側旋電機；所述的雷射頭與所述的側旋電機連接。

優選地，所述的側旋電機為伺服電機。

3、有益效果

相比於現有技術，本實用新型的有益效果為：

(1)本實用新型的雷射切割機能實現多軸運動，包括橫嚮導軌在縱嚮導軌上的縱向運動、移動架在橫嚮導軌上的橫向運動、升降裝置控制雷射頭相對移動架上下運動、連接架相對於連接架連接件的旋轉運動以及雷射頭相對於連接架的側旋運動；多軸運動使本實用新型能有效實現雷射頭的角度調節，動作靈活，結構簡單，能起到精確加工不規則曲面的效果；

(2)本實用新型中移動卡軌與移動凸軌對應，支撐卡軌與支撐凸軌對應，能使移動架牢固、穩定地在橫嚮導軌上橫向運動，從而提高了加工精度；

(3)本實用新型各電機採用伺服電機能夠實現精確控制，從而提高加工精度；

(4)本實用新型採用「7」字形的連接架，能夠使雷射頭實現弧線運動，從而確保實現加工曲率較大的弧面；

(5)本實用新型結構簡單、易於製造、設計巧妙、實用性高。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結構圖；

圖2為本實用新型中雷射發射器的結構圖；

圖3為本實用新型中雷射發射器的主視圖；

圖4為本實用新型中雷射發射器的側視圖。

圖中：1、床架；2、縱嚮導軌；3、橫嚮導軌；4、雷射發射器；5、移動電機；41、移動架；42、移動卡軌；43、支撐卡軌；44、升降電機；45、升降裝置；46、旋轉電機；47、連接架；48、側旋電機；49、雷射頭。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型進一步進行描述。

實施例1

如圖1所示，一種五軸雷射切割機，包括床架1，所述的床架1上設置有縱嚮導軌2，縱嚮導軌2包括兩條，分別設置在床架1的兩側；縱嚮導軌2上設置有橫嚮導軌3，橫嚮導軌3跨接在兩條縱嚮導軌2上，所述的橫嚮導軌3上設置有雷射發射器4，所述的橫嚮導軌3上表面設置有移動凸軌和齒條，側面設置有支撐凸軌；移動凸軌和齒條並列設置；所述的移動凸軌和支撐凸軌位置相互垂直；

如圖2、圖3和圖4所示，所述的雷射發射器4包括移動架41；所述的移動架41為L形，其內側面分別設置有移動卡軌42和支撐卡軌43；所述的移動卡軌42和支撐卡軌43位置相互垂直；所述的移動卡軌42與所述的移動凸軌對應；所述的支撐卡軌43與所述的支撐凸軌對應；

所述的移動架41上設置有移動電機40；所述的移動電機40為伺服電機；所述的移動電機40底部連接設置有齒輪；所述的齒輪與所述的齒條對應；

所述的移動架41的外側面設置有升降裝置45；所述的升降裝置45為滾珠絲杆；所述的滾珠絲杆包括螺杆和螺母；所述的螺杆一端設置有升降電機44；所述的升降電機44的外殼固定在移動架41上，升降電機44的輸出軸與螺杆固定連接；所述的螺母與所述的連接架連接件固定連接；所述的升降電機44為伺服電機；

所述的升降裝置45下端通過連接架連接件設置有連接架47；所述的連接架連接件上固 定設置有旋轉電機46，具體是旋轉電機46的外殼固定在連接架47連接件上；所述的旋轉電機46為伺服電機；所述的連接架47與所述的旋轉電機46的輸出軸固定連接；

所述的連接架47上設置有雷射頭49；所述的連接架47為「7」字形，其下端固定設置有側旋電機48；具體是側旋電機48的外殼固定在連接架上；所述的側旋電機48為伺服電機；所述的雷射頭49與所述的側旋電機48的輸出軸固定連接。